6月15日,國際學(xué)術(shù)期刊Scientific Reports 在線發(fā)表了中國科學(xué)院上海生命科學(xué)研究院生物化學(xué)與細(xì)胞生物學(xué)研究所裴鋼研究組的最新研究成果:β-arrestin-1 contributes to brown fat function and directly interacts with PPARa and PPARγ。該工作發(fā)現(xiàn),β-arrestin-1可以調(diào)節(jié)棕色脂肪組織的功能,進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)β-arrestin-1可以和過氧化物酶體增殖物活化受體PPARa/γ直接相互作用并調(diào)節(jié)其轉(zhuǎn)錄活性。
不同于白色脂肪組織能量儲(chǔ)存的作用,棕色脂肪組織的主要功能是能量消耗和適應(yīng)性產(chǎn)熱。寒冷刺激能夠激活棕色脂肪組織中的β-腎上腺素受體,并進(jìn)一步增強(qiáng)其脂肪酸氧化和產(chǎn)熱功能。這一過程主要是通過解偶聯(lián)蛋白UCP-1實(shí)現(xiàn)的。越來越多的研究正試圖通過增加體內(nèi)棕色脂肪組織數(shù)量和提高其活性,從而消耗肥胖患者體內(nèi)多余脂肪來發(fā)揮減肥作用。過氧化物酶體增殖物活化受體PPARs是代謝中的重要調(diào)控因子,在棕色脂肪組織的形成和功能中都有重要作用。
β-阻遏蛋白1(β-arrestin-1)作為架構(gòu)蛋白,能夠通過和其它蛋白的相互作用而參與到多種信號(hào)通路和生理病理活動(dòng)中。在中科院院士裴鋼和研究員趙簡的指導(dǎo)下,通過與研究員周兆才的通力合作,博士研究生王聰聰?shù)劝l(fā)現(xiàn),敲除β-arrestin-1可以增強(qiáng)小鼠的適應(yīng)性產(chǎn)熱。進(jìn)一步的研究發(fā)現(xiàn),β-arrestin-1可以通過LXXXLXXXL功能域直接和PPARa以及PPARγ發(fā)生相互作用。機(jī)制研究表明,β-arrestin-1能夠促進(jìn)PPARa并且抑制PPARγ介導(dǎo)的轉(zhuǎn)錄活性。該工作為治療肥胖癥等代謝性疾病提供了新的靶標(biāo)。
該項(xiàng)工作是由上海生科院生化與細(xì)胞所、同濟(jì)大學(xué)和上海東方醫(yī)院緊密合作、共同完成的,并獲得了上海市科學(xué)技術(shù)委員會(huì)和國家自然科學(xué)基金委的經(jīng)費(fèi)支持。該成果數(shù)據(jù)收集工作得到了生化與細(xì)胞所公共技術(shù)服務(wù)中心分子生物學(xué)技術(shù)平臺(tái)、動(dòng)物實(shí)驗(yàn)技術(shù)平臺(tái)以及國家蛋白質(zhì)科學(xué)研究(上海)設(shè)施的支持。
β-阻遏蛋白1在棕色脂肪組織中的調(diào)控作用。β-arrestin-1和PPARa/γ發(fā)生直接相互作用并雙向調(diào)節(jié)其轉(zhuǎn)錄活性,進(jìn)一步調(diào)控棕色脂肪組織功能。